(57)【要約】  本発明の電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法および装置は、前後方向に延びる電線Ｗに向かって上下方向に照射したレーザー光Ｌ１，Ｌ２を電線横断方向（左右方向）ばかりでなく上下方向にも変位させることにより、これらのレーザー光Ｌ１，Ｌ２の焦点Ｆが電線Ｗの外周面に沿って周方向に移動するように移動させる。これにより、レーザー光Ｌ１，Ｌ２のうちその熱エネルギーによって絶縁被覆を切断可能な有効範囲の内側に電線Ｗの絶縁被覆を常に位置させることができるから、レーザー光Ｌ１，Ｌ２の有効範囲より大きな半径寸法を有した電線Ｗの絶縁被覆を確実に切断することができる。
2011055785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法であって、
前後方向に延びる電線の絶縁被覆に向けて上下方向からレーザー光を照射する集光レンズを支持手段に設け、
前記支持手段を切断装置の基台に対し上下方向および左右方向に往復動自在に支持し、
レーザー光発生手段が発生させたレーザー光を前記集光レンズに供給しつつ、
前記基台に設けた駆動手段によって前記支持手段を駆動して前記支持手段を前記基台に対して上下方向および左右方向に移動させ、
前記集光レンズから前記絶縁被覆に照射されたレーザー光の焦点が上下方向および左右方向に変位して前記絶縁被覆の外周面に沿って周方向に移動するように前記駆動手段の作動を制御する、
ことを特徴とする電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法。
【請求項２】
前記焦点が、前記絶縁被覆の外周面上において周方向に移動するように、前記駆動手段の作動を制御することを特徴とする請求項１に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法。
【請求項３】
前記焦点が、前記絶縁被覆の外周面に対して所定の間隔を開けてかつ外周面に沿って周方向に移動するように、前記駆動手段の作動を制御することを特徴とする請求項１に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法。
【請求項４】
前記焦点が、前記絶縁被覆を横断方向の断面で見たときに、その外周面のうち左右方向の両端部分において、外周面に沿って周方向に前進する変位と周方向に後退する変位とが反復するように、前記駆動手段の作動を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法。
【請求項５】
電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置であって、
前後方向に延びる電線の絶縁被覆に向けて上下方向からレーザー光をそれぞれ照射する、前記電線を挟んで上下方向に対向して配置された上下一対の集光レンズと、
レーザー光発生手段が発生させたレーザー光を前記上下一対の集光レンズにそれぞれ案内するレーザー光案内手段と、
前記装置の基台に対して上下方向および左右方向に移動自在に設けられた、前記上下一対の集光レンズを一体に支持する支持手段と、
前記支持手段を上下方向および左右方向に駆動する、前記基台に支持された駆動手段と、を備え、
前記上下一対の集光レンズは、それらの焦点が一致するように配置されており、
前記駆動手段は、前記上下一対の集光レンズから前記電線の絶縁被覆に向けてそれぞれ照射された上下一対のレーザー光の焦点が上下方向および左右方向に変位して前記電線の絶縁被覆の外周面に沿って周方向に移動するように、前記支持手段を左右方向および上下方向に移動させるべく構成されていることを特徴とする電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項６】
前記駆動手段は、前記焦点が前記電線の絶縁被覆の外周面上において周方向に移動するように、前記支持手段を左右方向および上下方向に移動させるべく構成されていることを特徴とする請求項５に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項７】
前記駆動手段は、前記焦点が前記電線の絶縁被覆の外周面に対して所定の間隔を開けてかつ外周面に沿って周方向に移動するように、前記支持手段を左右方向および上下方向に移動させるべく構成されていることを特徴とする請求項５に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項８】
前記駆動手段は、前記焦点が、前記絶縁被覆を横断方向の断面で見たときに、その外周面のうち左右方向の両端部分において、外周面に沿って周方向に前進する変位と周方向に後退する変位とを反復するように、前記支持手段を左右方向および上下方向に移動させるべく構成されていることを特徴とする請求項６または７に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項９】
上側の前記集光レンズから前記絶縁被覆の上側半分にレーザー光を照射するときには前記上側の集光レンズにレーザー光を供給するとともに、下側の前記集光レンズから前記絶縁被覆の下側半分にレーザー光を照射するときには前記下側の集光レンズにレーザー光を供給する、前記上下一対の集光レンズに対するレーザー光供給経路を前記駆動手段の作動に連動して切り換えるレーザー光供給経路切換手段をさらに備えることを特徴とする請求項５乃至８いずれかに記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１０】
前記駆動手段は、
前後方向に延びる回転軸線の回りに回転する駆動軸と、
前記回転軸線に対し所定の偏心量だけ偏心して前記回転軸線の回りを公転しつつ、前記支持手段と係合する偏心軸と、を有し、
前記偏心量が前記絶縁被覆の外径寸法に基づいて決定されていることを特徴とする請求項５に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１１】
前記駆動軸が回転している間に前記偏心軸の偏心量を変化させる第１の偏心量可変機構をさらに備え、
前記第１の偏心量可変機構は、
前記偏心軸を前記回転軸線の半径方向に変位自在に支持しつつ前記駆動軸と一体に回転する偏心軸支持手段と、
前記駆動軸に対して同軸にかつ相対回動自在に外嵌されつつ前記駆動軸と一体に回転可能な筒状部材と、
前記筒状部材の側面に設けられている第１のカムに係合しつつ前記回転軸線に沿って前後方向に往復動することにより、前記筒状部材を前記駆動軸に対して相対回動させる係合部材と、
前記係合部材を前後方向に往復動させる係合部材駆動手段と、を有し、
前記筒状部材は、前記駆動軸に対して相対回動したときに前記偏心軸を半径方向に変位させるべく前記偏心軸支持手段あるいは前記偏心軸と係合する第２のカムを具備していることを特徴とする請求項５に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１２】
前記筒状部材は、前記偏心軸側の端部を閉鎖する底面部分を有しており、
前記第２のカムは、前記偏心軸を挿通可能に前記底面部分に湾曲して貫設されたカム溝であり、
前記カム溝は、前記筒状部材が前記駆動軸に対して相対回動したときに前記偏心軸を半径方向に押動するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１３】
前記偏心軸支持手段は、前記駆動軸の端部に半径方向にスライド自在に係合するスライド部材であり、
前記第２のカムは、前記回転軸線に対し偏心させて前記筒状部材の内壁面に連設された内側円筒面であり、
かつ前記内側円筒面は、前記スライド部材の半径方向の両端部に外嵌するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１４】
前記スライド部材は、前記駆動軸の端面にオルダム継手を介して半径方向にスライド自在に支持されていることを特徴とする請求項１３に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１５】
前記駆動軸が回転している間に前記偏心軸の偏心量を変化させる第２の偏心量可変機構をさらに備え、
前記第２の偏心量可変機構は、
前記回転軸線に対し偏心しつつ平行に延びる回動軸の回りで回動自在に前記駆動軸の先端に軸支されてその外周近傍に前記偏心軸が立設されている平歯車と、
前記駆動軸に対して同軸にかつ相対回動自在に外嵌されつつ前記駆動軸と一体に回転可能な筒状部材と、
前記筒状部材の側面に設けられている第１のカムに係合しつつ前記回転軸線に沿って前後方向に往復動することにより、前記筒状部材を前記駆動軸に対して相対回動させる係合部材と、
前記係合部材を前後方向に往復動させる係合部材駆動手段と、を有し、
前記筒状部材は、前記平歯車と噛み合いつつ前記駆動軸に対して相対回動したときに前記平歯車を回動させる内歯歯車を具備していることを特徴とする請求項５に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１６】
前記駆動軸が回転している間に前記偏心軸の偏心量を変化させる第３の偏心量可変機構をさらに備え、
前記第３の偏心量可変機構は、
前記回転軸線に対し偏心しつつ平行に延びる回動軸の回りで回動自在に前記駆動軸の先端に軸支されるとともに、その外周近傍に前記偏心軸が立設されている平歯車と、
前記駆動軸に対して同軸にかつ相対回転可能に外嵌された筒状部材と、
前記駆動軸を回転駆動する第１の駆動モータと、
前記第１の駆動モータの回転数に連動して前記筒状部材を回転駆動する第２の駆動モータと、を有しており、
前記第１および第２の駆動モータの作動を制御して前記平歯車を前記駆動軸に対して相対的に回動させることにより、前記偏心軸の偏心量を制御するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１７】
前記駆動軸が回転している間に前記偏心軸の偏心量を変化させる第４の偏心量可変機構をさらに備え、
前記第４の偏心量可変機構は、
前記駆動軸と一体に回転する太陽歯車と、前記装置の基台に固定された内歯環状歯車と、前記太陽歯車および前記内歯環状歯車と噛み合いつつ前記太陽歯車の回りを公転する遊星歯車とを具備した遊星歯車機構を有しており、
前記偏心軸は、前記遊星歯車の外周近傍に立設されていることを特徴とする請求項５に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１８】
前記駆動軸が回転している間に前記偏心軸の偏心量を変化させる第５の偏心量可変機構をさらに備え、
前記第４の偏心量可変機構は、
前記駆動軸と一体に回転する太陽歯車、前記装置の基台に回転自在に支持された内歯環状歯車、前記太陽歯車および前記内歯環状歯車と噛み合いつつ前記太陽歯車の回りを公転する遊星歯車を具備した遊星歯車機構と、
前記駆動軸を回転駆動する第１の駆動モータの回転数に連動して前記内歯環状歯車を回転駆動する第２の駆動モータと、を有しており、
前記偏心軸は、前記遊星歯車の外周近傍に立設されていることを特徴とする請求項５に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法および装置に関し、より詳しくは、レーザー光の熱エネルギーによって絶縁被覆を切断可能な有効範囲を上回る半径寸法の電線の絶縁被覆をレーザー光によって切断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電線端末部の絶縁被覆を除去（ストリップ）して芯線を露出させるために、互いに対向する一対のストリップブレードで絶縁被覆に切り込みを入れる装置（例えば、下記特許文献１を参照）が用いられてきたが、電線の細線化に伴う絶縁被覆の薄肉化等に伴い、レーザー光を用いて絶縁被覆を切断する装置（例えば、下記の特許文献２，３を参照）が用いられるようになってきている。【０００３】
ここで、下記の特許文献２，３に記載されている同一構造の装置について図２６を参照しつつ概説すると、この装置は、その基礎部分１によって基台２が支持されるとともに、基礎部分１を貫通する円筒支持部材３によって基礎部分１の下方にレーザー光発生手段４が支持されている。
また、基台２にはスプリッタ５と複数のミラー６，７，８が設けられ、レーザー光発生手段４から供給されたレーザー光Ｌをスプリッタ５において２分割した後、上下一対の集光レンズ９，１０にそれぞれ案内するようになっている。【０００４】
一方、上下一対の集光レンズ９，１０を一体に支持している支持手段１１は、基台３に設けられた上下一対のリニアガイド１２，１３によって矢印Ａ方向に往復動自在に支持されている。
また、基台２の背面側に固定された駆動モータ１４は、偏心軸１５を有した駆動軸１６を回転駆動するようになっている。
そして、支持手段１１の裏面に固定されているリニアガイド１７のスライダには、偏心軸１５が相対回転自在に係合している。
これにより、駆動モータ１４を回転させると支持手段１１が矢印Ａで示した方向に往復動するので、上下一対の集光レンズ９，１０から電線Ｗに向かって照射されたレーザー光Ｌが電線Ｗを横断する方向に反復的に往復動し、それによって電線Ｗの絶縁被覆を切断することができる。【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１２１３７号公報
【特許文献２】特開２００７−１５１３４５号公報
【特許文献３】特開２００７−１４３２８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、集光レンズ９，１０から電線Ｗに向かって照射されるレーザー光Ｌは、図２７に模式的に示したように集光レンズ９，１０の焦点Ｆに収束するが、電線Ｗの絶縁被覆をレーザー光Ｌの熱エネルギーによって切断可能な有効範囲は、焦点Ｆを照射方向に挟んだ所定の範囲に限られる。【０００７】
これにより、図２８に示したように、レーザー光Ｌの有効範囲よりもその半径寸法が小さい電線Ｗの場合は、互いに対向する一対の集光レンズ９，１０を電線Ｗの横断方向（矢印Ａ方向）に移動させることにより、電線Ｗの全周にわたってその絶縁被覆を切断することができる。【０００８】
しかしながら、図２９に示したように、レーザー光Ｌの有効範囲よりもその半径寸法が大きい電線Ｗの場合は、互いに対向する集光レンズ９，１０から電線Ｗに向かって照射されたレーザー光Ｌによって電線Ｗのうち集光レンズ９，１０の側の部分Ｓ１，Ｓ２の絶縁被覆は切断できるものの、電線Ｗの側部Ｓ３，Ｓ４の部分の絶縁被覆を切断することができない。
したがって、一対の集光レンズ９，１０を電線Ｗの横断方向（矢印Ａ方向）に移動させても、電線Ｗの全周にわたってその絶縁被覆を切断することはできない。【０００９】
一方、近年、自動車に車載カメラが搭載される等の事情により、車載されるワイヤハーネスにも高速通信のニーズが高まっており、大径のシールド電線が用いられるようになっている。
このとき、シールド電線の中心導線を露出させるためには、まず最初に外皮に炭酸ガスレーザー光（ＣＯ２レーザー光）を照射してこれを切断し除去した後、露出した銅製シールド編組にグリーンレーザー光（ＹＶＯ４レーザー光）を照射してこれを切断し除去し、次いで中心導線の周囲の絶縁体に炭酸ガスレーザー光を照射してこれを切断し除去することになる。【００１０】
ところが、炭酸ガスレーザーの波長は、約１０６４０ナノメートルであるのに対し、グリーンレーザー光の波長が約５３２ナノメートルと大幅に短いため、グリーンレーザー光による電線の絶縁被覆切断可能な有効範囲が大幅に狭くなってしまう。
これにより、電線を横断する方向にレーザー光を往復動させて絶縁被覆を切断する従来の装置では、大径の電線、例えば大径のシールド電線の絶縁被覆を炭酸ガスグリーンレーザー光で切断することは極めて困難である。【００１１】
そこで本発明の目的は、上述した従来技術が有する問題点を解消し、レーザー光の有効範囲よりもその半径寸法が大きい電線の絶縁被覆をレーザー光によって確実に切断可能な電線の絶縁被覆の切断方法および装置を提供することにある。【００１２】
ところで、本願に関連する国際特許出願であるＰＣＴ／ＪＰ２０１０／０５００６７の「国際調査報告」には、上記特許文献３（特開２００７−１４３２８０号公報）がカテゴリーＸの文献としてリストアップされ、かつその「国際調査機関の見解書」には、「焦点が絶縁被覆５の外周面上において周方向に移動するように、レンズホルダ駆動機構１６を制御する」ことがこの文献に記載されているから、当該国際特許出願の請求項１〜２，４〜５に係る発明については、新規性、進歩性を有しない、と記載されている。【００１３】
しかしながら、上記特許文献３に記載されている装置は、本願の出願人の依頼により製造された装置であり、本願出願人の先願に係る上記特許文献２に記載されている装置と全く同一の構造を有している。
これにより、上記特許文献３に記載されている「レーザー被覆除去装置」は、この明細書において［図２６］〜［図２９］を参照しつつ［０００３］〜［０００９］段落において説明したとおりの構造を有するものである。【００１４】
すなわち、上記特許文献３に記載されている装置は、その第１レーザー光Ｌ１と第２レーザー光Ｌ２のビームスポットを、被覆線材３に対して左右方向（矢印方向）に移動させるものではあるが、上下方向（矢印方向に対して垂直な方向）に移動させるものではなく、したがってレーザー光Ｌ１，Ｌ２のビームスポット（焦点）が「絶縁被覆５の外周面上において周方向に移動する」ことなどあり得ないのである。
これにより、「国際調査機関の見解書」における上記した記載は、上記特許文献３に記載されている装置の構造を誤解したことに基づく間違いではないかと思われる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するための請求項１に記載した手段は、
電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法であって、
前後方向に延びる電線の絶縁被覆に向けて上下方向からレーザー光を照射する集光レンズを支持手段によって支持し、
前記支持手段を切断装置の基台に対し上下方向および左右方向に往復動自在に支持し、
レーザー光発生手段が発生させたレーザー光を前記集光レンズに供給しつつ、
前記基台に設けた駆動手段によって前記支持手段を駆動して前記支持手段を前記基台に対して上下方向および左右方向に移動させ、
前記集光レンズから前記絶縁被覆に照射されたレーザー光の焦点が上下方向および左右方向に変位して前記絶縁被覆の外周面に沿って周方向に移動するように前記駆動手段の作動を制御する、
ことを特徴とする。【００１６】
すなわち、電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する従来の方法は、前後方向に延びる電線に向かって上下方向に照射したレーザー光を、単に電線横断方向（左右方向）に往復動させるだけのものであった（上記特許文献２，３を参照）。
これに対して、本発明の電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法は、前後方向に延びる電線に向かって上下方向に照射したレーザー光を、電線横断方向（左右方向）ばかりでなく上下方向にも変位させることにより、このレーザー光の焦点が電線の外周面に沿って周方向に移動するように、言い換えるとレーザー光の焦点が円弧を描くように移動するようにしたものである。
これにより、レーザー光のうちその熱エネルギーによって絶縁被覆を切断可能な有効範囲の内側に電線の絶縁被覆を常に位置させることができるから、レーザー光の有効範囲より大きな半径寸法を有した電線の絶縁被覆にレーザー光の熱エネルギーを集中させて確実に切断することができる。
なお、レーザー光による切断の対象には、電線の絶縁被覆ばかりでなく、シールド電線のシールド編組や中心導体も含まれることは言うまでもない。【００１７】
なお、レーザー光の焦点は、請求項２に記載したように絶縁被覆の外周面上を周方向に移動させるだけではなく、請求項３に記載したように絶縁被覆の外周面に対して所定の隙間を開けて移動させ、あるいは絶縁被覆の外周面よりも内側に入り込ませ、あるいは最初は絶縁被覆の外周面上を移動させるが次第に外周面の内側に入り込むように移動させることができる。
すなわち、絶縁被覆の外周面の形状が真円であるときには、絶縁被覆の外周面をなでるようにレーザー光の焦点を移動させることにより、最も効率よく絶縁被覆を切断することができる。
ところが、電線が巻き取られていた場合には、絶縁被覆が変形して楕円形となっていることがあるため、レーザー光の焦点を絶縁被覆の外周面から離して、あるいは外周面の内部に食い込むように移動させることにより、絶縁被覆を確実に切断することができる。【００１８】
また、レーザー光の焦点は、請求項４に記載したように、絶縁被覆を横断方向の断面で見たときに、その外周面のうち左右方向の両端部分において、外周面に沿って周方向に前進する変位と周方向に後退する変位とが反復するように移動させることができる。
これにより、絶縁被覆の外周面のうち左右方向の両端部分、言い換えるとレーザー光を照射する方向から見たときに絶縁被覆が最も厚くなってレーザー光で切断しにくい部分に対し、レーザー光を反復させて照射できることになるから、これらの部分の絶縁被覆をレーザー光によって確実に切断することができる。【００１９】
さらに、レーザー光の焦点は、絶縁被覆の外周面に沿って円弧を描くように移動させるだけではなく、絶縁被覆の外周面に沿いつつ電線の軸線周りに螺旋を描くように移動させ、あるいは断面形状が三角形、四角形、六角形等の電線の場合は、その絶縁被覆の形状に合わせて移動させることもできる。【００２０】
さらに、前後方向に延びる電線の上方に設けた１つの集光レンズからレーザー光を照射して、その焦点が絶縁被覆の上側半分の外周面上に沿って周方向に移動するようにしつつ、電線をその軸線の周りに回転させることにより、電線の絶縁被覆をその周方向の全体にわたって切断することもできる。【００２１】
あるいは、前後方向に延びる電線の上方および下方に設けた上下一対の集光レンズからそれぞれレーザー光を照射することにより、電線の絶縁被覆をその周方向の全体にわたって切断することができる。
このとき、上下一対の集光レンズを１つの支持手段によって一体に支持するとともに、支持手段を駆動して上下方向および左右方向に移動させることにより、上下一対の集光レンズからそれぞれ照射される上下一対のレーザー光を連動させながら上下方向および左右方向に移動させることが好ましい。【００２２】
また、レーザー光の焦点を上下方向および前後方向に移動させるための駆動手段として、例えば装置の基台に設けた一対のリニアモータあるいは一対のボールねじにより、支持手段をそれぞれ上下方向および左右方向に個別に駆動することができる。
あるいは次述する切断装置のように、処理対象の電線の半径寸法と同一の偏心量を有した偏心軸を回転駆動することにより、支持手段を上下方向および前後方向に連動させて移動させ、それによってレーザー光の焦点を電線の外周面に沿わせて周方向に移動させることもできる。【００２３】
また、上記の課題を解決するための請求項５に記載した手段は、
電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置であって、
前後方向に延びる電線の絶縁被覆に向けて上下方向からレーザー光をそれぞれ照射する、前記電線を挟んで上下方向に対向して配置された上下一対の集光レンズと、
レーザー光発生手段が発生させたレーザー光を前記上下一対の集光レンズにそれぞれ案内するレーザー光案内手段と、
前記装置の基台に対して上下方向および左右方向に移動自在に設けられた、前記上下一対の集光レンズを一体に支持する支持手段と、
前記支持手段を上下方向および左右方向に駆動する、前記基台に支持された駆動手段と、を備え、
前記上下一対の集光レンズは、それらの焦点が一致するように配置されており、
前記駆動手段は、前記上下一対の集光レンズから前記電線の絶縁被覆に向けてそれぞれ照射された上下一対のレーザー光の焦点が上下方向および左右方向に変位して前記電線の絶縁被覆の外周面に沿って周方向に移動するように、前記支持手段を左右方向および上下方向に移動させるべく構成されていることを特徴とする。【００２４】
すなわち、請求項５に記載した本発明の装置は、上下一対の集光レンズからそれぞれ照射するレーザー光によって電線の絶縁被覆を切断するものであるから、電線の絶縁被覆を効率よく切断することができる。
このとき、上下一対の集光レンズは、支持手段によって一体に支持されるとともに、それらの焦点が一致するように配置されている。
これにより、上下一対の集光レンズの互いに一致している焦点が電線の絶縁被覆の外周面に沿って周方向に移動するように、支持手段を駆動して変位させる制御を容易に実行することができる。【００２５】
また、請求項６，７，８に記載した本発明の装置は、請求項２，３，４に記載した本発明の方法をそれぞれ実現するものであるが、いずれも支持手段を上下方向および左右方向に駆動する駆動手段の作動を制御することによって達成することができる。
具体的には、処理対象の電線の半径寸法と同一の偏心量を有した偏心軸を回転駆動することにより、支持手段を上下方向および前後方向に連動させて移動させ、それによってレーザー光の焦点を電線の外周面に沿わせて周方向に移動させることができる。
レーザー光の焦点の周方向の前進および後進は、偏心軸を回転駆動する駆動モータの正転および逆転を切り換えることによって達成することができる。
あるいは、装置の基台に設けた一対のリニアモータあるいは一対のボールねじを、上下方向および左右方向に連動させて制御し、あるいは上下方向および左右方向に個別に制御することによって達成することができる。【００２６】
また、請求項９に記載した手段は、請求項５に記載した電線の絶縁被覆切断装置に対し、上側の集光レンズから前記絶縁被覆の上側半分にレーザー光を照射するときには前記上側の集光レンズにレーザー光を供給するとともに、下側の集光レンズから前記絶縁被覆の下側半分にレーザー光を照射するときには前記下側の集光レンズにレーザー光を供給する、前記上下一対の集光レンズに対するレーザー光供給経路を前記駆動手段の作動に連動して切り換えるレーザー光供給経路切換手段を追加したものである。【００２７】
すなわち、請求項９に記載した電線の絶縁被覆切断装置は、上側の集光レンズから電線の絶縁被覆の上側半分にレーザー光を照射するときにはレーザー光供給経路切換手段により、レーザー光発生手段が発生させたレーザー光の全てを上側の集光レンズに供給するとともに、下側の集光レンズから電線の絶縁被覆の下側半分にレーザー光を照射するときにはレーザー光発生手段が発生させたレーザー光の全てを下側の集光レンズに供給するものである。
これにより、スプリッタを用いてレーザー光を２分割して上下の集光レンズにそれぞれ５０パーセントずつレーザー光を供給する場合とは異なり、レーザー光発生手段が発生させたレーザー光を１００パーセント用いて絶縁被覆を切断することができるから、レーザー光発生手段の能力を半分程度のものに置き換えることが可能となり、大きなコストダウンにつながる。【００２８】
また、請求項１０に記載した手段は、請求項５に記載した電線の絶縁被覆切断装置において、前記駆動手段が、
前後方向に延びる回転軸線の回りに回転する駆動軸と、
前記回転軸線に対し所定の偏心量だけ偏心して前記回転軸線の回りで公転しつつ前記支持手段と相対回転自在に係合する偏心軸と、を有し、
前記偏心量が前記絶縁被覆の外径寸法に基づいて決定されていることを特徴とする。【００２９】
すなわち、請求項１０に記載した電線の絶縁被覆切断装置においては、例えば装置の基台に固定した駆動モータによって駆動軸を回転させると、偏心軸が、駆動軸の回転軸線の周りで公転する。
これにより、偏心軸と相対回転自在に係合している支持手段もまた、駆動軸の回転軸線の周りを公転することになる。
したがって、偏心軸の偏心量を電線の絶縁被覆の外径寸法の半分の値に設定すると、上下一対の集光レンズの互いに一致している焦点は、絶縁被覆の外周面上で周方向に移動することになる。
なお、外径寸法が異なる他の電線の絶縁被覆を切断する場合は、その外径寸法に合わせて偏心軸の偏心量を変更すれば良い。【００３０】
さらに、偏心軸の偏心量を、電線の絶縁被覆の外径寸法の半分の値に余裕値（例えば１ミリメートル）を加算した値に設定すると、上下一対の集光レンズの互いに一致している焦点は、絶縁被覆の外周面に対して余裕値に等しい間隔を開けてその周囲を旋回する周方向に移動することになる。
これにより、処理する電線の絶縁被覆がつぶれて楕円状に変形している場合も、その絶縁被覆を確実に切断することができる。【００３１】
ところで、レーザー光供給経路切換手段を作動させて、上下一対の集光レンズに対するレーザー光の供給経路を切り換えるときには、その切り換えに若干の時間が必要であり、上下一対の集光レンズから絶縁被覆に向かってレーザー光が供給されないわずかな期間が生じる。
このとき、上下一対の集光レンズの焦点が絶縁被覆の外周面上で周方向に移動している場合には、絶縁被覆の電線横断方向（左右方向）の両側部に、レーザー光が照射されないことによって切断されない部分が生じるおそれがある。
これに対して、上下一対の集光レンズの焦点が、絶縁被覆の外周面に対して所定の間隔を開けてその周囲を周方向に移動している場合には、上下一対の集光レンズの焦点が絶縁被覆の外周面からその電線横断方向（左右方向）に離間している期間を狙って、レーザー光供給経路切換手段を作動させることができる。
これにより、絶縁被覆の電線横断方向（左右方向）の両側部に、レーザー光が照射されないことによって切断されない部分が生じることを確実に防止することができる。【００３２】
加えて、請求項１１〜１８に記載したように、駆動軸を回転させながら偏心軸の偏心量を変更できるように構成することにより、上下一対の集光レンズの互いに一致している焦点を、例えば最初は絶縁被覆の外周面上に配置するとともに、絶縁被覆の切断が進むに連れて絶縁被覆の内部に入り込ませることができる。
これにより、レーザー光の熱エネルギーによって絶縁被覆を切断可能な有効範囲よりも肉厚の厚い絶縁被覆についても、レーザー光によって確実に切断することができる。
なお、切断有効範囲内にある肉厚の薄い絶縁被覆についても確実に切断できることは言うまでもない。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によると、レーザー光の有効範囲よりもその半径寸法が大きい電線の絶縁被覆をレーザー光によって確実に切断可能な電線の絶縁被覆の切断方法および装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の電線の絶縁被覆切断装置の一実施形態を模式的に示す全体正面図。
【図２】図１に示した装置の全体右側面図。
【図３】図１中の破断線Ａ−Ａに沿った断面図。
【図４】図１に示した装置の作動を示す全体正面図。
【図５】図１に示した装置の作動を示す全体正面図。
【図６】図１に示した装置の作動を示す全体正面図。
【図７】図１に示した装置の作動を示す全体正面図。
【図８】図１に示した装置の作動を示す全体正面図。
【図９】本発明の作動原理を模式的に示す図。
【図１０】本発明の作動原理を模式的に示す図。
【図１１】本発明の作動原理を模式的に示す図。
【図１２】本発明の作動原理を模式的に示す図。
【図１３】本発明の作動原理を模式的に示す図。
【図１４】本発明の作動原理を模式的に示す図。
【図１５】第２実施形態の切断装置の偏心軸駆動機構を示す図。
【図１６】図１５に示した偏心軸駆動機構の作動を説明する図。
【図１７】図１５に示した偏心軸駆動機構の作動を説明する図。
【図１８】第３実施形態の切断装置の偏心軸駆動機構を示す図。
【図１９】図１８に示した偏心軸駆動機構の作動を示す図。
【図２０】第３実施形態の変形例の切断装置の偏心軸駆動機構を示す図。
【図２１】第４実施形態の切断装置の偏心軸駆動機構を示す図。
【図２２】図２１に示した偏心軸駆動機構の作動を説明する図。
【図２３】図２１に示した偏心軸駆動機構の作動を説明する図。
【図２４】第５実施形態の切断装置の偏心軸駆動機構を示す図。
【図２５】第５実施形態の変形例の切断装置の偏心軸駆動機構を示す図。
【図２６】従来装置を示す全体正面図。
【図２７】レーザー光による絶縁被覆の切断を説明する図。
【図２８】レーザー光による絶縁被覆の切断を説明する図。
【図２９】レーザー光による絶縁被覆の切断を説明する図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図１乃至図２５を参照し、本発明の電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法および装置の各実施形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明においては、電線が延びる方向を前後方向、鉛直方向を上下方向、前後方向および上下方向の両方に垂直な方向を左右方向と言う。【００３６】
第１実施形態
まず最初に図１を参照し、第１実施形態の切断装置の全体構造について説明する。【００３７】
本第１実施形態の切断装置１００においては、装置の基礎部分２１に基台２２が支持されるとともに、基礎部分２１を貫通する円筒支持部材２３によってその下方にレーザー光発生手段２４が支持されている。
また、基台２２には、上側の集光レンズ３１にレーザー光を案内するためのミラー３２，３３と、下側の集光レンズ３４にレーザー光を案内するためのミラー３５，３６が設けられている。
なお、上側の集光レンズ３１および下側の集光レンズ３４に対して電線Ｗの側にそれぞれ設けられているものはフィルタ３７，３８である。【００３８】
さらに、基台２２のうち円筒支持部材２２の近傍には、レーザー光供給経路切換手段４０が設けられている。
この切換手段４０は、レーザー光発生手段２４から円筒支持部材２２の内部を通過して鉛直方向上方に向かうレーザー光を、ミラー３５が遮らない後退位置と、ミラー３５がミラー３６へと反射させる進出位置との間でミラー３５を進退させる構造となっている。
具体的には、ミラー３５を支持している支持部材４１は、右斜め上方に延びるリニアガイド４２によって往復動自在に案内されている。
また、支持部材４１に連結されて右斜め下方に延びる細長い連結部材４３には、リニアガイドを介してスライダ４４が取り付けられている。
さらに、基台２２の背面側に固定されている駆動モータ４５は、前後方向に延びる回転軸線の回りに駆動軸４６を回転させる。
そして、駆動軸４６の回転軸線に対して偏心している偏心軸４７は、軸受４８（図３を参照）を介してスライダ４４に相対回転自在に係合している。【００３９】
これにより、図１、図４、図５に示したように、偏心軸４７が左斜め下方の側にあるときにはミラー３５が後退位置にあるため、レーザー光発生手段２４から円筒支持部材２２の内部を通過して鉛直方向上方に向かうレーザー光をミラー３２，３３を介して上側の集光レンズ３１に供給することができる。
これに対して、図６、図７、図８に示したように、偏心軸４７が右斜め上方の側にあるときにはミラー３５が進出位置にあるため、レーザー光発生手段２４から円筒支持部材２２の内部を通過して鉛直方向上方に向かうレーザー光はミラー３５，３６を介して下側の集光レンズ３４に供給することができる。【００４０】
なお、ミラー３５は所定の幅を有しているとともに、かつその平坦な反射面が右斜め上方に４５度の角度で延びており、さらに右斜め上方に４５度の角度で延びるリニアガイド４２によって案内されていることにより、図６〜図８に示した進出位置に完全に到達しない途中の位置においても、ミラー３６に向かってレーザー光を案内することができる。【００４１】
さらに、上下一対の集光レンズ３１，３４を一体に支持している正面視で略逆コ字形の支持手段５０は、上下一対のリニアガイド５１，５２によって基台２２に支持され、基台２２に対して上下方向および左右方向に傾くことなく平行に移動することができる。
また、基台３３の背面側に固定されている駆動モータ５３は、前後方向に延びる回転軸線の回りに駆動軸５４を回転させる。
そして、この駆動軸５４の回転軸線Ｃに対して所定の偏心量Ｄで偏心している偏心軸５５は、支持手段５０の背面側に突設されている係合部５６に軸受５７（図２を参照）を介して相対回転自在に係合している。
なお、偏心軸５５の偏心量Ｄの値は、電線Ｗの絶縁被覆の半径寸法を基準に、例えば半径寸法と等しい値に設定されている。【００４２】
これにより、駆動モータ５３を作動させて駆動軸５４をその回転軸線の回りに回転させると、図１および図４〜図８に示したように、偏心軸５５は駆動軸５４の回転軸線Ｃの周りで半径Ｄの公転軌道上で公転する。
これに伴い、支持手段５０もまた、駆動軸５４の回転軸線Ｃの周りで半径Ｄの公転軌道上で公転する。【００４３】
一方、上側の集光レンズ３１は、図１に示したように偏心軸５５が駆動軸５４の回転軸線Ｃに対して水平方向左側の位置にあるときに、上側の集光レンズ３１から電線Ｗに照射されるレーザー光Ｌ１の焦点Ｆ１が、電線Ｗの外周面のうち電線Ｗの中心Ｗ０に対して水平方向左側の位置Ｗ１に来るように支持手段５０上に位置決めされている。【００４４】
これにより、図４に示したように偏心軸５５が駆動軸５４の回転軸線Ｃに対して鉛直方向上側の位置にあるときに、上側の集光レンズ３１から電線Ｗに照射されるレーザー光Ｌ１の焦点Ｆ１は、電線Ｗの外周面のうち電線Ｗの中心Ｗ０に対して鉛直方向上側の位置Ｗ２に来る。【００４５】
そして、図５に示したように偏心軸５５が駆動軸５４の回転軸線Ｃに対して水平方向右側の位置にあるときに、上側の集光レンズ３１から電線Ｗに照射されるレーザー光Ｌ１の焦点Ｆ１は、電線Ｗの外周面のうち電線Ｗの中心Ｗ０に対して水平方向右側の位置Ｗ３に来る。【００４６】
他方、下側の集光レンズ３４は、図６に示したように偏心軸５５が駆動軸５４の回転軸線Ｃに対して水平方向右側の位置にあるときに、下側の集光レンズ３４から電線Ｗに照射されるレーザー光Ｌ２の焦点Ｆ２が、電線Ｗの外周面のうち電線Ｗの中心Ｗ０に対して水平方向右側の位置Ｗ３に来るように支持手段５０上に位置決めされている。【００４７】
これにより、図７に示したように偏心軸５５が駆動軸５４の回転軸線Ｃに対して鉛直方向下側の位置にあるときに、下側の集光レンズ３４から電線Ｗに照射されるレーザー光Ｌ２の焦点Ｆ２は、電線Ｗの外周面のうち電線Ｗの中心Ｗ０に対して鉛直方向下側の位置Ｗ４に来る。【００４８】
そして、図８に示したように偏心軸５５が駆動軸５４の回転軸線Ｃに対して水平方向左側の位置にあるときに、下側の集光レンズ３４から電線Ｗに照射されるレーザー光Ｌ２の焦点Ｆ２は、電線Ｗの外周面のうち電線Ｗの中心Ｗ０に対して水平方向左側の位置Ｗ１に来る。【００４９】
さらに、上下一対の集光レンズ３１，３４は、それらの焦点Ｆ１，Ｆ２が一致するように支持手段５０上に固定されている。
具体的に説明すると、図５および図６に示した支持手段５０は同一位置にある。
このとき、上側の集光レンズ３１の焦点Ｆ１および下側の集光レンズ３４の焦点Ｆ２は共に電線Ｗの外周面のうち電線Ｗの中心Ｗ０に対して水平方向右側の位置Ｗ３に来るように支持手段５０上に位置決めされている。【００５０】
次に、本実施形態の切断装置１００の作動について説明する。【００５１】
電線Ｗの絶縁被覆を切断する際には、まず最初に、例えば電線Ｗの半径寸法に等しい偏心量Ｄの偏心軸５５を有した駆動軸５４を選択して駆動モータ５３に装着する。
次いで、図１に示したように、偏心軸５５が駆動軸５４の回転軸線Ｃに対して水平方向左側の位置にあるときに、上側の集光レンズ３１から電線Ｗに照射されるレーザー光Ｌ１の焦点Ｆ１が、電線Ｗの外周面のうち電線Ｗの中心Ｗ０に対して水平方向左側の位置Ｗ１に来るように、支持手段５０に対して電線Ｗを位置決めする。【００５２】
次いで、図１、図４、図５に示したように、駆動軸５４を図示時計方向に回転させて偏心軸５５を駆動軸５４の回転軸線Ｃの周りでＣ１，Ｃ２，Ｃ３の順に公転させる。
このとき、駆動軸５４の回転に先立ち、レーザー光供給経路切換手段４０の駆動モータ４５を作動させ、ミラー３５を後退位置に移動させておく。
これにより、レーザー光発生手段２４が発生させたレーザー光Ｌは、その全てが上側の集光レンズ３１に供給される。
したがって、図１、図４、図５に示したように、上側の集光レンズ３１から電線Ｗに向かって照射されたレーザー光Ｌ１は、電線Ｗの絶縁被覆のうち上側半分を切断する。【００５３】
その後、図６に示したように偏心軸５５が公転軌道上のＣ３の位置に到達したときに、レーザー光供給経路切換手段４０の駆動モータ４５を作動させ、ミラー３５を進出位置に移動させる。
これにより、レーザー光発生手段２４が発生させたレーザー光Ｌは、その全てが下側の集光レンズ３４に供給される。【００５４】
次いで、図６、図７、図８に示したように、駆動軸５４を図示時計方向に回転させて偏心軸５５を駆動軸５４の回転軸線Ｃの周りでＣ３，Ｃ４，Ｃ１の順に公転させる。
これにより、下側の集光レンズ３４から電線Ｗに向かって照射されたレーザー光Ｌ２は、電線Ｗの絶縁被覆のうち下側半分を切断する。【００５５】
そして、駆動軸５４を図示時計方向に回転させて、偏心軸５５を駆動軸５４の回転軸線Ｃの周りでＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の順に公転させる動作を数回繰り返すことにより、上下一対の集光レンズ３１，３４から照射するレーザー光Ｌ１，Ｌ２によって、電線Ｗの絶縁被覆をその全周にわたって確実に切断することができる。【００５６】
すなわち、本実施形態の電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法および装置は、図９に模式的に示したように、前後方向（図示する紙面に対して垂直な方向）に延びる電線Ｗに向かって上下方向に照射するレーザー光を、電線横断方向（左右方向）ばかりでなく上下方向にも往復変位させることにより、このレーザー光の焦点Ｆが電線の外周面に沿って周方向に移動するように、言い換えるとレーザー光の焦点が円弧を描くように（１）〜（５）へと順番に移動するようにしたものである。【００５７】
これにより、レーザー光Ｌのうちその熱エネルギーによって絶縁被覆を切断可能な有効範囲の内側に電線Ｗの絶縁被覆を常に位置させることができるから、レーザー光Ｌの有効範囲より大きな半径寸法を有した電線Ｗの絶縁被覆、言い換えるとレーザー光Ｌの有効範囲よりも厚肉な絶縁被覆にレーザー光Ｌの熱エネルギーを集中させて確実に切断することができる。【００５８】
さらに、本第１実施形態の電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法および装置は、図１０および図１１に示したように、電線Ｗの絶縁被覆に向かって上下一対の集光レンズ３１，３４から上下一対のレーザー光Ｌ１，Ｌ２を照射するものであるから、電線Wを回転させることなく、絶縁被覆を確実に切断することができる。【００５９】
また、上下一対の集光レンズ３１，３４を支持手段５０によって一体に支持するとともに、駆動軸５４の前後方向に延びる回転軸線Ｃの周りに公転する偏心軸５５によって支持手段５０を駆動して上下方向および左右方向に移動させる構造であるから、上下一対の集光レンズ３１，３４の互いに一致する焦点Ｆが電線Ｗの絶縁被覆の外周面に沿って周方向に移動するように、上下一対の集光レンズ３１，３４を確実に駆動することができる。【００６０】
また、加工する電線を交換するなど、処理する電線Ｗの外径寸法を変更する場合は、例えばその交換する電線Ｗの半径寸法に等しい偏心量Ｄの偏心軸５５を有した駆動軸５４に交換することより、上下一対の集光レンズ３１，３４の互いに一致する焦点Ｆがその電線Ｗの絶縁被覆の外周面に沿って周方向に移動させることができる。【００６１】
このとき、本実施形態の切断装置１００は、図１０に示したように、上側の集光レンズ３１を（１）〜（５）へと移動させながら電線Ｗの絶縁被覆の上側半分にレーザー光Ｌ１を照射するときには、レーザー光供給経路切換手段４０によって、レーザー光発生手段２４が発生させたレーザー光の全てを上側の集光レンズ３１に供給する。
また、図１１に示したように、下側の集光レンズ３４を（６）〜（１０）へと移動させながら電線Ｗの絶縁被覆の下側半分にレーザー光Ｌ２を照射するときには、レーザー光供給経路切換手段４０によって、レーザー光発生手段２４が発生させたレーザー光の全てを下側の集光レンズ３４に供給する。
これにより、スプリッタを用いてレーザー光を２分割して上下の集光レンズにそれぞれ５０パーセントずつレーザー光を供給する場合とは異なり、レーザー光発生手段２４が発生させたレーザー光を１００パーセント用いて絶縁被覆を切断することができるから、レーザー光発生手段をその能力が半分程度のものに置き換えることが可能となり、大きなコストダウンにつながる。【００６２】
ところで、レーザー光供給経路切換手段４０を作動させて、上下一対の集光レンズ３１，３４に対するレーザー光の供給経路を切り換えるときには、その切り換えに若干の時間が必要であり、上下一対の集光レンズ３１，３４から電線Ｗの絶縁被覆に向かってレーザー光Ｌ１，Ｌ２が照射されないわずかな期間が生じる。
このとき、上下一対の集光レンズ３１，３４の焦点Ｆ１，Ｆ２が電線Ｗの絶縁被覆の外周面上で周方向に移動する場合には、絶縁被覆の電線横断方向（左右方向）の両側部に、レーザー光Ｌ１，Ｌ２が供給されないことによって切断されない部分が生じるおそれがある。【００６３】
これに対して、図１２に示したように、上下一対の集光レンズ３１，３４（図１０、図１１を参照）の焦点Ｆ１，Ｆ２が、絶縁被覆の外周面に対して所定の間隔を開けた円軌道Ｗ１上で周方向に移動させることにより、上下一対の集光レンズ３１，３４の焦点Ｆ１，Ｆ２が電線Ｗの絶縁被覆の外周面からその電線横断方向（左右方向）に離間している期間を狙って、レーザー光供給経路切換手段４０を切り換えることができる。【００６４】
具体的に説明すると、図１２（ａ）において、レーザー光Ｌ１，Ｌ２の焦点Ｆ１，Ｆ２が円軌道Ｗ１上の点Ｐ６を通過して点Ｐ１から点Ｐ２に到達する前に、レーザー光供給経路切換手段４０の切り換えが完了するようにする。
同様に、図１２（ｂ）において、レーザー光Ｌ１，Ｌ２の焦点Ｆ１，Ｆ２が円軌道Ｗ１の点Ｐ３を通過して点Ｐ４から点Ｐ５に到達する前に、レーザー光供給経路切換手段４０の切り換えが完了するようにする。
これにより、レーザー光Ｌ１の焦点Ｆ１が円軌道Ｗ１上の点Ｐ２から点Ｐ３に移動する間、すなわちレーザー光Ｌ１が電線Ｗを左から右側に横断する間、およびレーザー光Ｌ２の焦点Ｆ２が円軌道Ｗ１上の点Ｐ５から点Ｐ６に移動する間、すなわちレーザー光Ｌ２が電線Ｗを右から左に横断する間に、上下の集光レンズ３１，３４からレーザー光Ｌ１，Ｌ２を確実に照射することができるから、電線Ｗの絶縁被覆のうち左右方向の側部を確実に切断することができる。【００６５】
次に、図１３および図１４を参照し、本発明の電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法および装置の変形例について説明する。【００６６】
上述した実施形態におけるレーザー光Ｌ１，Ｌ２の焦点Ｆ１，Ｆ２は、絶縁被覆の外周面に沿って時計方向に移動するだけであり、反時計方向に移動することはなかった。
これに対し、図１３および図１４に示した変形例においては、電線Ｗをその横断方向の断面で見たときに、その外周面のうち左右方向の端部Ｗ１，Ｗ３の部分をレーザー光Ｌ１，Ｌ２の焦点Ｆ１，Ｆ２が通過するときに、時計方向の移動と反時計方向の移動（周方向における前進と後退）を交互に繰り返すことにより、電線Ｗのうち左右方向の端部Ｗ１，Ｗ３の絶縁被覆をレーザー光Ｌ１，Ｌ２によってより一層確実に切断できるようになっている。【００６７】
具体的に説明すると、図１３は、レーザー光Ｌ１，Ｌ２の焦点Ｆ１，Ｆ２が左右方向および上下方向に連動して変位する場合における、各焦点Ｆ１，Ｆ２の左右方向および上下方向の変位を分解して示したものである。
レーザー光Ｌ１の焦点Ｆ１は、電線Ｗの左側の端部Ｗ１に差し掛かると、ｈ１で示したように左右方向に往復変位すると同時に、ｖ１で示したように上下方向に往復変位する。
次いで、焦点Ｆ１は、電線Ｗの左側の端部Ｗ１から上側の端部Ｗ２を通過して右側の端部Ｗ３に移動するときは、ｈ２／ｖ２で示したように時計方向に連続して移動し、反時計方向に変位することはない。
さらに、焦点Ｆ１は、電線Ｗの右側の端部Ｗ３に到達すると、ｈ３で示したように左右方向に往復変位すると同時に、ｖ３で示したように上下方向にも往復変位する。【００６８】
全く同様に、レーザー光Ｌ２の焦点Ｆ２は、電線Ｗの右側の端部Ｗ３において、ｈ３で示したように左右方向に往復変位すると同時に、ｖ３で示したように上下方向に往復変位する。
次いで、焦点Ｆ２は、電線Ｗの右側の端部Ｗ３から下側の端部Ｗ４を通過して左側の端部Ｗ１に移動するときは、ｈ４／ｖ４で示したように時計方向に連続して移動し、反時計方向に変位することはない。
さらに、焦点Ｆ２は、電線Ｗの左側の端部Ｗ１に到達すると、ｈ５で示したように左右方向に往復変位すると同時に、ｖ５で示したように上下方向にも往復変位する。【００６９】
これにより、電線Ｗのうち左側の端部Ｗ１および右側の端部Ｗ３の絶縁被覆に対し、レーザー光Ｌ１，Ｌ２の焦点Ｆ１，Ｆ２が反復して熱エネルギーを負荷するから、この部分の絶縁被覆をより一層確実に切断することができる。
なお、焦点Ｆ１，Ｆ２のこのような時計方向／反時計方向の変位の反復は、上述した切断装置１００の駆動モータ４５の作動を制御して正転方向／逆転方向に反復回動させることによって達成することができる。
また、焦点Ｆ１，Ｆ２の時計方向／反時計方向に反復する変位の大きさは、電線Ｗの絶縁被覆の厚みやレーザー光Ｌ１，Ｌ２の有効範囲に合わせて、駆動モータ４５の駆動軸が正転方向／逆転方向に反復回動する角度範囲を調整することによって変更することができる。【００７０】
これに対し、図１４に示した変形例は、レーザー光Ｌ１，Ｌ２の焦点Ｆ１，Ｆ２が左右方向および上下方向に個別に変位する場合における、各焦点Ｆ１，Ｆ２の左右方向および上下方向の変位を分解して示したものである。
具体的に説明すると、レーザー光Ｌ１の焦点Ｆ１は、電線Ｗの左側の端部Ｗ１に差し掛かると、ｈ１で示したように左右方向に往復変位するものの、ｖ１で示したように上下方向には変位しない。
次いで、焦点Ｆ１は、電線Ｗの左側の端部Ｗ１から上側の端部Ｗ２を通過して右側の端部Ｗ３に移動するときは、ｈ２／ｖ２で示したように時計方向に連続して移動し、反時計方向に変位することはない。
さらに、焦点Ｆ１は、電線Ｗの右側の端部Ｗ３に到達すると、ｈ３で示したように左右方向に往復変位するものの、ｖ３で示したように上下方向には変位しない。【００７１】
全く同様に、レーザー光Ｌ２の焦点Ｆ２は、電線Ｗの右側の端部Ｗ３において、ｈ３で示したように左右方向に往復変位するものの、ｖ３で示したように上下方向には変位しない。
次いで、焦点Ｆ２は、電線Ｗの右側の端部Ｗ３から下側の端部Ｗ４を通過して左側の端部Ｗ１に移動するときは、ｈ４／ｖ４で示したように時計方向に連続して移動し、反時計方向に変位することはない。
さらに、焦点Ｆ２は、電線Ｗの左側の端部Ｗ１に到達すると、ｈ５で示したように左右方向に往復変位するものの、ｖ５で示したように上下方向には変位しない。【００７２】
これにより、この変形例においても、レーザー光Ｌ１の焦点Ｆ１，Ｆ２は、電線Ｗの左側の端部Ｗ１および右側の端部Ｗ３における絶縁被覆に対し繰り返して熱エネルギーを負荷するから、この部分の絶縁被覆をより一層確実に切断することができる。
なお、レーザー光Ｌ１の焦点Ｆ１，Ｆ２のこのような時計方向および反時計方向の変位は、上述した切断装置１００とは異なり、リニアモータあるいはボールねじを用いて基台２３を駆動することによって達成することができる。【００７３】
電線Ｗの左側の端部Ｗ１および右側の端部Ｗ３においてレーザー光Ｌ１，Ｌ２の焦点Ｆ１，Ｆ２を上下方向／左右方向に反復させて変位させることは、図１２を参照して説明したように、レーザー光Ｌ１，Ｌ２の焦点Ｆ１，Ｆ２を電線Ｗの絶縁被覆の外周面に対して所定の間隔を開けた円軌道Ｗ１上で周方向に変位させる場合に、特に有用である。
具体的に説明すると、図１２（ａ）に示したように、レーザー光Ｌ１の焦点Ｆ１が円軌道Ｗ１上における左右方向の両端部Ｐ１，Ｐ４に達したときに、焦点Ｆ１は電線Ｗの外周面から所定の間隔だけ離れた位置にあるはずである。
ところが、電線Ｗの絶縁被覆が変形して楕円状になっていると、レーザー光Ｌ１の焦点Ｆ１は電線Ｗの外周面から予想外に離れ、絶縁被覆を確実に切断できなくなるおそれがある。
このとき、レーザー光Ｌ１の焦点Ｆ１を上下方向／左右方向に反復させて変位させれば、離れて位置している絶縁被覆にレーザー光Ｌ１の焦点Ｆ１を確実に照射することができる。
したがって、レーザー光Ｌ１，Ｌ２の焦点Ｆ１，Ｆ２を、電線Ｗの絶縁被覆の外周面に対して所定の間隔を開けた円軌道Ｗ１上で周方向に変位させる場合においても、電線Ｗの絶縁被覆を確実に切断できることになる。【００７４】
次に図１５〜図２５を参照し、駆動軸の回転中に偏心軸の偏心量を変更する偏心量可変機構を備えた切断装置の各実施形態について説明する。
すなわち、偏心量可変機構を用いて偏心軸の偏心量を可変させることにより、電線外被の肉厚がレーザー光の有効範囲（図２９参照）より厚い場合でも切断することが可能となる。【００７５】
第２実施形態
図１５〜図１７に示した第２実施形態の切断装置２００は、上述した第１実施形態の切断装置１００における駆動モータ５３，駆動軸５４および偏心軸５５（図２参照）の部分を偏心量可変機構６０に置き換えたものである。
具体的に説明すると、図１５に示した駆動モータ６１が駆動モータ５３に対応し、かつ偏心軸６５が偏心軸５５に対応している。【００７６】
駆動モータ６１の駆動軸６２には、保持部材６３が外嵌されて一体に回転するようになっている。
この保持部材６３は、厚肉な有底円筒状の部材であって、その先端には回転軸線Ｃに対して半径方向に延びる長溝６３ａが凹設されている。
また、この保持部材６３の外周面には、直径方向に対向しつつ回転軸線Ｃに沿って前後方向（図示する紙面において左右方向）に延びる一対の凹溝６３ｂ，６３ｃが凹設されている。【００７７】
また、保持部材の先端の長溝６３ａ内には、角柱状のスライド部材６４が半径方向にスライド自在に嵌装されて、駆動軸６２と一体に回転するようになっている。
さらに、このスライド部材６４の端部には偏心軸６５が立設されている。
これにより、この偏心軸６５は、駆動軸６２の回転に伴って回転軸線Ｃの回りに公転しつつ、半径方向に変位することができる。【００７８】
また、保持部材６３には、薄肉な有底円筒状の筒状部材６６が、周方向に相対回動可能に外嵌されている。
この筒状部材６６の側面６６ａには、回転軸線Ｃの回りに螺旋状に延びる第１のカム溝６６ｂ，６６ｃがそれぞれ削設されている。
さらに、この筒状部材６６の底面部分６６ｄには、湾曲して延びる第２のカム溝６６ｅが貫設されて偏心軸６５を受け入れている。
なお、この筒状部材６６は、保持部材６３の外周面に突設されている図示されないピンと係合し、保持部材６３に対して周方向には相対回動可能であるが、軸線方向には相対変不能となっている。【００７９】
さらに、保持部材６３の周囲に同軸に配設されている大径な環状部材７１の内周面には、直径方向に対向する一対の係合ピン７２ａ，７２ｂが突設されている。
そして、これらの係合ピン７２ａ，７２ｂは、それぞれ第１のカム溝６６ｂ，６６ｃに入り込むとともに、その先端は保持部材６３の凹溝６３ｂ，６３ｃに入り込んでいる。
これにより、この環状部材７１は、駆動モータ６１の作動に伴って保持部材６３および筒状部材６６と一体に回転する。【００８０】
また、環状部材７２の外周に同軸に配設されている前後一対のアキシャル軸受７３ａ，７３ｂには第２の環状部材７４が外嵌している。
そして、この第２の環状部材７４の直径方向の一端に設けられている支持部材７５は、リニアガイド７６によって回転軸線Ｃと平行に案内されている。
また、第２の環状部材７４の直径方向の他端に設けられている支持部材７７にはボールねじ７８が螺合している。
これにより、駆動モータ７９によってボールねじ７８を正逆両方向に回転駆動すると、第２の環状部材７４、したがって第１の環状部材７１が回転軸線Ｃに沿って前後方向に変位する。【００８１】
図１５に示したように、第１の環状部材７１が前後方向の中立位置にあると、筒状部材６６の保持部材６３に対する相対回動の位置もまた中立位置にある。
これにより、第２のカム溝６６ｅは、偏心軸６５をその半径方向変位の中立位置に保持しており、偏心軸６５の偏心量はＤ１となる。【００８２】
このとき、図１６に示したように、第１の環状部材７１を偏心軸６５の側へと前方に移動させると、筒状部材６６の第１のカム溝６６ｂ，６６ｃに係合ピン７２ａ，７２ｂがそれぞれ噛み合っていることにより、筒状部材６６は矢印Ａで示したように、保持部材６３に対して反時計方向に相対回動する。
すると、第２のカム溝６６ｅは、偏心軸６５をその半径方向内側に変位させて保持するので、偏心軸６５の偏心量はＤ２（＜Ｄ１）となる。【００８３】
これに対して、図１７に示したように、第１の環状部材７１を駆動モータ７９の側へと後方に移動させると、筒状部材６６の第１のカム溝６６ｂ，６６ｃに係合ピン７２ａ，７２ｂがそれぞれ噛み合っていることにより、筒状部材６６は矢印Ｂで示したように、保持部材６３に対して時計方向に相対回動する。
すると、第２のカム溝６６ｅは、偏心軸６５をその半径方向外側に変位させて保持するので、偏心軸６５の偏心量はＤ３（＞Ｄ１）となる。【００８４】
すなわち、本第１実施形態の切断装置２００においては、駆動軸６２が回転している間に駆動モータ７９を作動させることにより、筒状部材６６の保持部材６３に対する相対回動の位置、したがって回転軸線Ｃに対する偏心軸６５の偏心量を変化させることができる。【００８５】
これにより、上下一対の集光レンズ３１，３４の互いに一致している焦点Ｆ１，Ｆ２を、例えば最初は絶縁被覆の表面上に配置するとともに、絶縁被覆の切断が進むに連れて絶縁被覆の内部に入り込ませることができる。
したがって、レーザー光Ｌ１，Ｌ２の熱エネルギーによって絶縁被覆を切断可能な有効範囲よりも肉厚の厚い絶縁被覆についても、レーザー光Ｌ１，Ｌ２によって確実に切断することが可能となる。【００８６】
第３実施形態
次に図１８および図１９を参照し、第２実施形態の切断装置について説明する。【００８７】
本第３実施形態の切断装置３００は、上述した第２実施形態の切断装置２００における偏心量可変機構６０を変更したものであるが、同一の部分には同一の参照符号を付して重複した説明を省略する。【００８８】
本第３実施形態の切断装置３００における偏心量可変機構８０においては、筒状部材８１の内周面のうち先端近傍に内歯歯車８２が形成されている。
また、保持部材６３の先端には、回転軸線Ｃに対して偏心しつつ平行に延びる回動軸８３によって平歯車８４が回動自在に軸支されつつ内歯歯車８２と噛み合っている。
そして、この平歯車８４の外周近傍に偏心軸８５が立設されている。【００８９】
このとき、図１８に示したように、第１の環状部材７１が最も後退した基準位置にあるときは、筒状部材８１の保持部材６３に対する相対回動の位置もまた基準位置にある。
これに伴い、筒状部材８１の内歯歯車８２と噛み合っている平歯車８４もまた基準位置にあるから、偏心軸８５の偏心量はＤ１となる。【００９０】
これに対して、図１９に示したように、第１の環状部材７１を最も前方に移動させると、筒状部材８１の第１のカム溝６６ｂ，６６ｃに係合ピン７２ａ，７２ｂがそれぞれ噛み合っていることにより、筒状部材８１は矢印Ａで示したように、保持部材６３に対して反時計方向に相対回動する。
すると、筒状部材８１の内歯歯車８２と噛み合っている平歯車８４もまた回動軸８３の回りで反時計方向に回動するから、偏心軸８５の偏心量はＤ２（＜Ｄ１）となる。【００９１】
すなわち、本第３実施形態の切断装置３００においては、駆動軸６２が回転している間に駆動モータ７９を作動させることにより、筒状部材８１の保持部材６３に対する相対回動の位置、したがって回転軸線Ｃに対する偏心軸８５の偏心量を変化させることができる。【００９２】
第１変形例
次に図２０を参照し、第３実施形態の切断装置３００の変形例について説明する。【００９３】
この変形例の切断装置３５０においては、駆動モータ６１に並設された第２の駆動モータ８６の駆動軸８７によってプーリ８８を回転駆動する。
そして、このプーリ８８と筒状部材８１との間にタイミングベルト８９が巻き回されており、第２の駆動モータ８６によって筒状部材８１を回転駆動できるようになっている。【００９４】
このとき、駆動モータ６１と第２の駆動モータ８６を連動させて保持部材６３と筒状部材８１の回転を同期させると、平歯車８４は回動軸８３の回りに自転することなく回転軸線Ｃの回りで公転するから、偏心軸８５の偏心量を固定しつつ偏心軸８５を回転軸線Ｃの回りに公転させることができる。【００９５】
これに対して、保持部材６３と筒状部材８１の回転数をわずかに異ならせると、平歯車８４は回動軸８３の回りに自転しつつ回転軸線Ｃの回りを公転するから、偏心軸８５の偏心量を変化させることができる。
そして、偏心軸８５の偏心量が所望の値となったときに保持部材６３と筒状部材８１の回転を再び同期させることにより、偏心軸８５の偏心量を所望の値に固定することができる。【００９６】
なお、保持部材６３と筒状部材８１の回転数がわずかに異なった状態で運転を続けると、偏心軸８５の偏心量が絶え間なく変化する。
すると、上下一対の集光レンズ３１，３４から絶縁被覆に照射されるレーザー光Ｌ１，Ｌ２の焦点Ｆ１，Ｆ２は、絶縁被覆の外側から絶縁被覆の内部に入り込む動きと、絶縁被覆の内部から絶縁被覆の外側に出て来る動きとを交互に繰り返しつつ、絶縁被覆の表面に沿って周方向に移動する。
これにより、電線Ｗの絶縁被覆に変形が生じている場合や、電線Ｗの位置決めにズレが生じている場合にも、レーザー光Ｌ１，Ｌ２によって絶縁被覆を確実に切断することができる。【００９７】
なお、保持部材６３と筒状部材８１の間に摩擦要素を介装して、保持部材６３と筒状部材８１が一体に回転するようにすれば、偏心軸８５の偏心量を固定しつつ、偏心軸８５を回転軸線Ｃの回りで公転させることができる。
そして、第２の駆動モータ８６を作動させて筒状部材８１を回転駆動し、あるいは筒状部材８１の回転を制動して、摩擦要素の摩擦力に抗して筒状部材８１を保持部材６３に対して強制的に相対回転させることにより、偏心軸８５の偏心量を変更することもできる。【００９８】
第４実施形態
次に図２１〜図２３を参照し、第４実施形態の切断装置について説明する。【００９９】
本第４実施形態の切断装置４００は、上述した第１実施形態の切断装置２００における偏心量可変機構６０を変更したものであり、同一の部分には同一の参照符号を付して重複した説明を省略する。【０１００】
本第４実施形態の切断装置４００における偏心量可変機構９０においては、筒状部材９１の内周面のうち先端の近傍部分に第２のカム９２が形成されている。
この第２のカム９２は、回転軸線Ｃに対し所定量だけ偏心しつつ平行に延びる軸線を有した円筒内周面として形成されている。【０１０１】
一方、保持部材６３の先端面には回転軸線Ｃに対して半径方向（図示する紙面に対して垂直な方向に）延びる凹溝６３ｄが凹設されている。そして、この凹溝６３ｄには円盤状の中間部材９３に連設された角柱状の突部９３ａがスライド自在に内嵌している。
さらに、中間部材９３のうち突部９３ａとは反対の側には、突部９３ａが延びる方向に対して直交する方向に延びる凹溝９３ｂが凹設されている。そして、この凹溝９３ｂにはスライド部材９４がスライド自在に内嵌している。
なお、スライド部材９４の端部には偏心軸９５が立設されている。【０１０２】
これにより、中間部材９３は、保持部材６３とスライド部材９４の間に介装されたオルダム継手として作用し、回転軸線Ｃに対して半径方向に延びつつ互いに直交する２つの方向、具体的に説明すると、図２１において図示する紙面に対して垂直な方向および図示する紙面において上下の方向の２つの方向において、スライド部材９４が保持部材６３に対して相対変位できるようにしている。【０１０３】
このとき、図２１に示したように、第１の環状部材７１が最も後退した基準位置にあるときは、筒状部材９１の保持部材６３に対する相対回動もまた基準位置にある。
これに伴い、筒状部材９１の第２のカム９２と嵌合しているスライド部材９４の位置もまた基準位置にあるから、偏心軸９５の偏心量はＤ１となる。【０１０４】
これに対して、図２２に示したように、第１の環状部材７１を中間位置へと前方に移動させると、筒状部材９１は保持部材６３に対して矢印Ａで示したように反時計方向に９０度回動する。
これにより、筒状部材９１に形成されている第２のカム９２は、スライド部材９４を上記した２つの方向に変位させるから、偏心軸９５の偏心量はＤ２（＜Ｄ１）となる。【０１０５】
さらに、図２３に示したように第１の環状部材７１を最も前方に移動させると、筒状部材９１は保持部材６３に対し矢印Ａで示したように反時計方向にさらに９０度回動する。
これにより、筒状部材９１に形成されている第２のカム９２は、スライド部材９４を上記した２つの方向にさらに変位させ、偏心軸９５の偏心量はＤ３（＜Ｄ２）となる。【０１０６】
すなわち、本第４実施形態の切断装置４００においては、駆動軸６２が回転している間に駆動モータ７９を作動させることにより、筒状部材９１の保持部材６３に対する相対回動の位置、したがって回転軸線Ｃに対する偏心軸９５の偏心量を変化させることができる。
また、スライド部材９４に筒状部材の第２のカム９２が外嵌していることにより、スライド部材９４には半径方向のガタが生じることがない。
これにより、この切断装置４００における上下一対の集光レンズ３１，３４をより一層正確に位置決めすることができる。【０１０７】
第５実施形態
次に図２４を参照し、第５実施形態の切断装置について説明する。【０１０８】
本第５実施形態の切断装置５００は、上述した第１〜第４実施形態の切断装置とは異なり、偏心軸を所定の偏心量へと能動的に制御しつつ変位させるものではなく、所定の偏心量の範囲内で偏心軸を受動的に偏心させる構造となっている。【０１０９】
具体的に説明すると、駆動モータ６１の駆動軸６２には遊星歯車ユニット５１０が接続されている。
この遊星歯車ユニット５１０は、支持部材５１１によって切断装置５００の基礎部分に支持されるとともに、駆動軸６２によって回転駆動される太陽歯車５１２、ユニットハウジングに固定された環状歯車５１３、図示されないキャリヤに支持された遊星歯車５１４を有している。
そして、遊星歯車５１４の外周部分に偏心軸５１５が立設されている。【０１１０】
これにより、環状歯車５１３を固定した状態で、駆動モータ６１を作動させて太陽歯車５１２を回転させると、遊星歯車５１４は回転軸線Ｃの回りで公転しつつ自転するから、偏心軸５１５は矢印Ａで示したように、所定の範囲Ｄの内側で半径方向に変位しつつ回転軸線Ｃの周りを周回する。
すると、上下一対の集光レンズ３１，３４から絶縁被覆に照射されるレーザー光Ｌ１，Ｌ２の焦点Ｆ１，Ｆ２は、絶縁被覆の外側から絶縁被覆の内部に入り込む動きと、絶縁被覆の内部から絶縁被覆の外側に出て来る動きとを交互に繰り返しつつ、絶縁被覆の表面に沿って周回する。
これにより、電線Ｗの絶縁被覆に変形が生じている場合や、電線Ｗの位置決めにズレが生じている場合にも、レーザー光Ｌ１，Ｌ２によって絶縁被覆を確実に切断することができる。【０１１１】
第２変形例
次に図２５を参照し、第５実施形態の切断装置５００の変形例について説明する。【０１１２】
図２５に示した変形例の切断装置５５０における偏心量可変機構５５１は、駆動モータ５５２によって回転駆動される太陽歯車５５３と、この太陽歯車５５３に対して相対回転可能に支持された遊星歯車５５４および環状歯車５５５を有している。そして、遊星歯車５５４の外周部分に偏心軸５５６が立設されている。
さらに、駆動モータ５５２に並設された第２の駆動モータ５５７によって回転駆動されるプーリ５５８と環状歯車５５５の間にはタイミングベルト５５９が巻き掛けられ、第２の駆動モータ５５７によって環状歯車５５５を回転駆動できるようになっている。【０１１３】
このとき、駆動モータ５５２と第２の駆動モータ５５７を連動させて、太陽歯車５５３と環状歯車５５５の回転を同期させると、遊星歯車５５４は太陽歯車５５３および環状歯車５５５に対して相対回転することなく回転軸線Ｃの回りで公転するから、偏心軸５５６の偏心量を固定しつつ回転軸線Ｃの回りに公転させることができる。【０１１４】
これに対して、太陽歯車５５３と環状歯車５５５の回転数をわずかに異ならせると、遊星歯車５５４は太陽歯車５５３および環状歯車５５５に対して相対回転しつつ回転軸線Ｃの回りで公転するから、偏心軸５５６の偏心量を変化させることができる。
そして、偏心軸５５６の偏心量が所望の値となったときに太陽歯車５５３と環状歯車５５５の回転を同期させることにより、偏心軸８５の偏心量を所望の値に固定することができる。【０１１５】
なお、太陽歯車５５３と環状歯車５５５の回転数がわずかに異なった状態で運転を続けると、偏心軸５５６の偏心量は絶え間なく変化する。
すると、上下一対の集光レンズ３１，３４から絶縁被覆に照射されるレーザー光Ｌ１，Ｌ２の焦点Ｆ１，Ｆ２は、絶縁被覆の外側から絶縁被覆の内部に入り込む動きと、絶縁被覆の内部から絶縁被覆の外側に出て来る動きとを交互に繰り返しつつ、絶縁被覆の表面に沿って周回する。
これにより、電線Ｗの絶縁被覆に変形が生じている場合や、電線Ｗの位置決めにズレが生じている場合にも、レーザー光Ｌ１，Ｌ２によって絶縁被覆を確実に切断することができる。【０１１６】
以上、本発明の電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法および装置の各実施形態および変形例について詳しく説明したが、本発明は上述した実施形態や変形例によって限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した第１実施形態においては、支持手段５０を駆動して上下方向および左右方向に移動させるための駆動手段として駆動モータ５３、駆動軸５４および偏心軸５５を用いている。
これに対して、支持手段５０を上下方向に移動させるための第１のリニアモータあるいはボールねじと、支持手段５０を左右方向に移動させるための第２のリニアモータあるいはボールねじとを組み合わせて用いる構造とすることもできる。【０１１７】
また、上述した第１実施形態においては、レーザー光供給経路切換手段４０の駆動源として駆動モータ４５を用いている。
これに対して、プーリおよびタイミングベルトを用いることにより、支持手段５０を駆動する駆動モータ５３によってレーザー光供給経路切換手段４０を駆動することもできる。
【符号の説明】
【０１１８】
１  従来装置の基礎部分
２  基台
３  円筒支持部材
４  レーザー光発生手段
５  スプリッタ
６，７，８  ミラー
９，１０  従来装置の集光レンズ
１１  支持手段
１２，１３  リニアガイド
１４  駆動モータ
１５  偏心軸
１６  駆動軸
１７  リニアガイド
２１  基礎部分
２２  円筒支持部材
２３  基台
２４  レーザー光発生手段
３１，３４  集光レンズ
３２，３３，３５，３６  ミラー
３７，３８  フィルタ
４０  レーザー光供給経路切換手段
４１  支持部材
４２  リニアガイド
４３  連結部材
４４  スライダ
４５  駆動モータ
４６  駆動軸
４７  偏心軸
４８  軸受
５０  支持手段
５１，５２  リニアガイド
５３  駆動モータ
５４  駆動軸
５５  偏心軸
５６  係合部
５７  軸受
１００  第１実施形態の切断装置
２００  第２実施形態の切断装置
３００  第３実施形態の切断装置
３５０  第１変形例の切断装置
４００  第４実施形態の切断装置
５００  第５実施形態の切断装置
５５０  第２変形例の切断装置
【図１】
2011055785.tif 000003
【図２】
2011055785.tif 000004
【図３】
2011055785.tif 000005
【図４】
2011055785.tif 000006
【図５】
2011055785.tif 000007
【図６】
2011055785.tif 000008
【図７】
2011055785.tif 000009
【図８】
2011055785.tif 000010
【図９】
2011055785.tif 000011
【図１０】
2011055785.tif 000012
【図１１】
2011055785.tif 000013
【図１２】
2011055785.tif 000014
【図１３】
2011055785.tif 000015
【図１４】
2011055785.tif 000016
【図１５】
2011055785.tif 000017
【図１６】
2011055785.tif 000018
【図１７】
2011055785.tif 000019
【図１８】
2011055785.tif 000020
【図１９】
2011055785.tif 000021
【図２０】
2011055785.tif 000022
【図２１】
2011055785.tif 000023
【図２２】
2011055785.tif 000024
【図２３】
2011055785.tif 000025
【図２４】
2011055785.tif 000026
【図２５】
2011055785.tif 000027
【図２６】
2011055785.tif 000028
【図２７】
2011055785.tif 000029
【図２８】
2011055785.tif 000030
【図２９】
2011055785.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月14日(2012.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法であって、
前後方向に延びる電線の絶縁被覆に向けて上下方向からレーザー光を照射する集光レンズを支持手段に設け、
前記支持手段を切断装置の基台に対し上下方向および左右方向に往復動自在に支持し、
レーザー光発生手段が発生させたレーザー光を前記集光レンズに供給しつつ、
前記基台に設けた駆動手段によって前記支持手段を駆動して前記支持手段を前記基台に対して上下方向および左右方向に移動させ、
前記集光レンズから前記絶縁被覆に照射されたレーザー光の焦点が前後方向に対する交差方向に曲面形状を有する前記絶縁被覆の外周面に沿って周方向に移動される場合に、前記焦点が左右方向に移動されることに伴い前記焦点が上下方向において外周面の各々の周面位置に位置するように、前記焦点が上下方向および左右方向に変位して前記絶縁被覆の外周面に沿って周方向に移動するように前記駆動手段の作動を制御する、
ことを特徴とする電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法。
【請求項２】
前記焦点が、前記絶縁被覆の外周面上において周方向に移動するように、前記駆動手段の作動を制御することを特徴とする請求項１に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法。
【請求項３】
前記焦点が、前記絶縁被覆の外周面に対して所定の間隔を開けてかつ外周面に沿って周方向に移動するように、前記駆動手段の作動を制御することを特徴とする請求項１に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法。
【請求項４】
前記焦点が、前記絶縁被覆を横断方向の断面で見たときに、その外周面のうち左右方向の両端部分において、外周面に沿って周方向に前進する変位と周方向に後退する変位とが反復するように、前記駆動手段の作動を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法。
【請求項５】
電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置であって、
前後方向に延びる電線の絶縁被覆に向けて上下方向からレーザー光をそれぞれ照射する、前記電線を挟んで上下方向に対向して配置された上下一対の集光レンズと、
レーザー光発生手段が発生させたレーザー光を前記上下一対の集光レンズにそれぞれ案内するレーザー光案内手段と、
前記装置の基台に対して上下方向および左右方向に移動自在に設けられた、前記上下一対の集光レンズを一体に支持する支持手段と、
前記支持手段を上下方向および左右方向に駆動する、前記基台に支持された駆動手段と、を備え、
前記上下一対の集光レンズは、それらの焦点が一致するように配置されており、
前記駆動手段は、前記上下一対の集光レンズから前記電線の絶縁被覆に向けてそれぞれ照射された上下一対のレーザー光の焦点が前後方向に対する交差方向に曲面形状を有する前記絶縁被覆の外周面に沿って周方向に移動される場合に、前記焦点が左右方向に移動されることに伴い前記焦点が上下方向において外周面の各々の周面位置に位置するように、前記焦点が上下方向および左右方向に変位して前記電線の絶縁被覆の外周面に沿って周方向に移動するように前記支持手段を左右方向および上下方向に移動させるべく構成されている
ことを特徴とする電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項６】
前記駆動手段は、前記焦点が前記電線の絶縁被覆の外周面上において周方向に移動するように、前記支持手段を左右方向および上下方向に移動させるべく構成されていることを特徴とする請求項５に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項７】
前記駆動手段は、前記焦点が前記電線の絶縁被覆の外周面に対して所定の間隔を開けてかつ外周面に沿って周方向に移動するように、前記支持手段を左右方向および上下方向に移動させるべく構成されていることを特徴とする請求項５に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項８】
前記駆動手段は、前記焦点が、前記絶縁被覆を横断方向の断面で見たときに、その外周面のうち左右方向の両端部分において、外周面に沿って周方向に前進する変位と周方向に後退する変位とを反復するように、前記支持手段を左右方向および上下方向に移動させるべく構成されていることを特徴とする請求項６または７に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項９】
上側の前記集光レンズから前記絶縁被覆の上側半分にレーザー光を照射するときには前記上側の集光レンズにレーザー光を供給するとともに、下側の前記集光レンズから前記絶縁被覆の下側半分にレーザー光を照射するときには前記下側の集光レンズにレーザー光を供給する、前記上下一対の集光レンズに対するレーザー光供給経路を前記駆動手段の作動に連動して切り換えるレーザー光供給経路切換手段をさらに備えることを特徴とする請求項５乃至８いずれかに記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１０】
前記駆動手段は、
前後方向に延びる回転軸線の回りに回転する駆動軸と、
前記回転軸線に対し所定の偏心量だけ偏心して前記回転軸線の回りを公転しつつ、前記支持手段と係合する偏心軸と、を有し、
前記偏心量が前記絶縁被覆の外径寸法に基づいて決定されていることを特徴とする請求項５に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１１】
前記駆動軸が回転している間に前記偏心軸の偏心量を変化させる第１の偏心量可変機構をさらに備え、
前記第１の偏心量可変機構は、
前記偏心軸を前記回転軸線の半径方向に変位自在に支持しつつ前記駆動軸と一体に回転する偏心軸支持手段と、
前記駆動軸に対して同軸にかつ相対回動自在に外嵌されつつ前記駆動軸と一体に回転可能な筒状部材と、
前記筒状部材の側面に設けられている第１のカムに係合しつつ前記回転軸線に沿って前後方向に往復動することにより、前記筒状部材を前記駆動軸に対して相対回動させる係合部材と、
前記係合部材を前後方向に往復動させる係合部材駆動手段と、を有し、
前記筒状部材は、前記駆動軸に対して相対回動したときに前記偏心軸を半径方向に変位させるべく前記偏心軸支持手段あるいは前記偏心軸と係合する第２のカムを具備していることを特徴とする請求項１０に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１２】
前記筒状部材は、前記偏心軸側の端部を閉鎖する底面部分を有しており、
前記第２のカムは、前記偏心軸を挿通可能に前記底面部分に湾曲して貫設されたカム溝であり、
前記カム溝は、前記筒状部材が前記駆動軸に対して相対回動したときに前記偏心軸を半径方向に押動するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１３】
前記偏心軸支持手段は、前記駆動軸の端部に半径方向にスライド自在に係合するスライド部材であり、
前記第２のカムは、前記回転軸線に対し偏心させて前記筒状部材の内壁面に連設された内側円筒面であり、
かつ前記内側円筒面は、前記スライド部材の半径方向の両端部に外嵌するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１４】
前記スライド部材は、前記駆動軸の端面にオルダム継手を介して半径方向にスライド自在に支持されていることを特徴とする請求項１３に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１５】
前記駆動軸が回転している間に前記偏心軸の偏心量を変化させる第２の偏心量可変機構をさらに備え、
前記第２の偏心量可変機構は、
前記回転軸線に対し偏心しつつ平行に延びる回動軸の回りで回動自在に前記駆動軸の先端に軸支されてその外周近傍に前記偏心軸が立設されている平歯車と、
前記駆動軸に対して同軸にかつ相対回動自在に外嵌されつつ前記駆動軸と一体に回転可能な筒状部材と、
前記筒状部材の側面に設けられている第１のカムに係合しつつ前記回転軸線に沿って前後方向に往復動することにより、前記筒状部材を前記駆動軸に対して相対回動させる係合部材と、
前記係合部材を前後方向に往復動させる係合部材駆動手段と、を有し、
前記筒状部材は、前記平歯車と噛み合いつつ前記駆動軸に対して相対回動したときに前記平歯車を回動させる内歯歯車を具備していることを特徴とする請求項１０に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１６】
前記駆動軸が回転している間に前記偏心軸の偏心量を変化させる第３の偏心量可変機構をさらに備え、
前記第３の偏心量可変機構は、
前記回転軸線に対し偏心しつつ平行に延びる回動軸の回りで回動自在に前記駆動軸の先端に軸支されるとともに、その外周近傍に前記偏心軸が立設されている平歯車と、
前記駆動軸に対して同軸にかつ相対回転可能に外嵌された筒状部材と、
前記駆動軸を回転駆動する第１の駆動モータと、
前記第１の駆動モータの回転数に連動して前記筒状部材を回転駆動する第２の駆動モータと、を有しており、
前記第１および第２の駆動モータの作動を制御して前記平歯車を前記駆動軸に対して相対的に回動させることにより、前記偏心軸の偏心量を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１７】
前記駆動軸が回転している間に前記偏心軸の偏心量を変化させる第４の偏心量可変機構をさらに備え、
前記第４の偏心量可変機構は、
前記駆動軸と一体に回転する太陽歯車と、前記装置の基台に固定された内歯環状歯車と、前記太陽歯車および前記内歯環状歯車と噛み合いつつ前記太陽歯車の回りを公転する遊星歯車とを具備した遊星歯車機構を有しており、
前記偏心軸は、前記遊星歯車の外周近傍に立設されていることを特徴とする請求項１０に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１８】
前記駆動軸が回転している間に前記偏心軸の偏心量を変化させる第５の偏心量可変機構をさらに備え、
前記第４の偏心量可変機構は、
前記駆動軸と一体に回転する太陽歯車、前記装置の基台に回転自在に支持された内歯環状歯車、前記太陽歯車および前記内歯環状歯車と噛み合いつつ前記太陽歯車の回りを公転する遊星歯車を具備した遊星歯車機構と、
前記駆動軸を回転駆動する第１の駆動モータの回転数に連動して前記内歯環状歯車を回転駆動する第２の駆動モータと、を有しており、
前記偏心軸は、前記遊星歯車の外周近傍に立設されていることを特徴とする請求項１０に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月18日(2012.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法であって、
前後方向に延びる電線の絶縁被覆に向けて上下方向からレーザー光を照射する集光レンズを支持手段に設け、
前記支持手段を切断装置の基台に対し上下方向および左右方向に往復動自在に支持し、
レーザー光発生手段が発生させたレーザー光を前記集光レンズに供給しつつ、
前記基台に設けた駆動手段によって前記支持手段を駆動して前記支持手段を前記基台に対して上下方向および左右方向に移動させ、
前記集光レンズから前記絶縁被覆に照射されたレーザー光の焦点が前後方向に対する交差方向に曲面形状を有する前記絶縁被覆の外周面に沿って周方向に移動される場合に、前記焦点が左右方向に移動されることに伴い前記焦点が上下方向において外周面の各々の周面位置に位置するように、前記焦点が上下方向および左右方向に変位して前記絶縁被覆の外周面に沿って周方向に移動するように前記駆動手段の作動を制御する、
ことを特徴とする電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法。
【請求項２】
前記焦点が、前記絶縁被覆の外周面上において周方向に移動するように、前記駆動手段の作動を制御することを特徴とする請求項１に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法。
【請求項３】
前記焦点が、前記絶縁被覆の外周面に対して所定の間隔を開けてかつ外周面に沿って周方向に移動するように、前記駆動手段の作動を制御することを特徴とする請求項１に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法。
【請求項４】
前記焦点が、前記絶縁被覆を横断方向の断面で見たときに、その外周面のうち左右方向の両端部分において、外周面に沿って周方向に前進する変位と周方向に後退する変位とが反復するように、前記駆動手段の作動を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する方法。
【請求項５】
電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置であって、
前後方向に延びる電線の絶縁被覆に向けて上下方向からレーザー光をそれぞれ照射する、前記電線を挟んで上下方向に対向して配置された上下一対の集光レンズと、
レーザー光発生手段が発生させたレーザー光を前記上下一対の集光レンズにそれぞれ案内するレーザー光案内手段と、
前記装置の基台に対して上下方向および左右方向に移動自在に設けられた、前記上下一対の集光レンズを一体に支持する支持手段と、
前記支持手段を上下方向および左右方向に駆動する、前記基台に支持された駆動手段と、を備え、
前記上下一対の集光レンズは、それらの焦点が一致するように配置されており、
前記駆動手段は、前記上下一対の集光レンズから前記電線の絶縁被覆に向けてそれぞれ照射された上下一対のレーザー光の焦点が前後方向に対する交差方向に曲面形状を有する前記絶縁被覆の外周面に沿って周方向に移動される場合に、前記焦点が左右方向に移動されることに伴い前記焦点が上下方向において外周面の各々の周面位置に位置するように、前記焦点が上下方向および左右方向に変位して前記電線の絶縁被覆の外周面に沿って周方向に移動するように前記支持手段を左右方向および上下方向に移動させるべく構成されている
ことを特徴とする電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項６】
前記駆動手段は、前記焦点が前記電線の絶縁被覆の外周面上において周方向に移動するように、前記支持手段を左右方向および上下方向に移動させるべく構成されていることを特徴とする請求項５に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項７】
前記駆動手段は、前記焦点が前記電線の絶縁被覆の外周面に対して所定の間隔を開けてかつ外周面に沿って周方向に移動するように、前記支持手段を左右方向および上下方向に移動させるべく構成されていることを特徴とする請求項５に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項８】
前記駆動手段は、前記焦点が、前記絶縁被覆を横断方向の断面で見たときに、その外周面のうち左右方向の両端部分において、外周面に沿って周方向に前進する変位と周方向に後退する変位とを反復するように、前記支持手段を左右方向および上下方向に移動させるべく構成されていることを特徴とする請求項６または７に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項９】
上側の前記集光レンズから前記絶縁被覆の上側半分にレーザー光を照射するときには前記上側の集光レンズにレーザー光を供給するとともに、下側の前記集光レンズから前記絶縁被覆の下側半分にレーザー光を照射するときには前記下側の集光レンズにレーザー光を供給する、前記上下一対の集光レンズに対するレーザー光供給経路を前記駆動手段の作動に連動して切り換えるレーザー光供給経路切換手段をさらに備えることを特徴とする請求項５乃至８いずれかに記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１０】
前記駆動手段は、
前後方向に延びる回転軸線の回りに回転する駆動軸と、
前記回転軸線に対し所定の偏心量だけ偏心して前記回転軸線の回りを公転しつつ、前記支持手段と係合する偏心軸と、を有し、
前記偏心量が前記絶縁被覆の外径寸法に基づいて決定されていることを特徴とする請求項５に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１１】
前記駆動軸が回転している間に前記偏心軸の偏心量を変化させる第１の偏心量可変機構をさらに備え、
前記第１の偏心量可変機構は、
前記偏心軸を前記回転軸線の半径方向に変位自在に支持しつつ前記駆動軸と一体に回転する偏心軸支持手段と、
前記駆動軸に対して同軸にかつ相対回動自在に外嵌されつつ前記駆動軸と一体に回転可能な筒状部材と、
前記筒状部材の側面に設けられている第１のカムに係合しつつ前記回転軸線に沿って前後方向に往復動することにより、前記筒状部材を前記駆動軸に対して相対回動させる係合部材と、
前記係合部材を前後方向に往復動させる係合部材駆動手段と、を有し、
前記筒状部材は、前記駆動軸に対して相対回動したときに前記偏心軸を半径方向に変位させるべく前記偏心軸支持手段あるいは前記偏心軸と係合する第２のカムを具備していることを特徴とする請求項１０に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１２】
前記筒状部材は、前記偏心軸側の端部を閉鎖する底面部分を有しており、
前記第２のカムは、前記偏心軸を挿通可能に前記底面部分に湾曲して貫設されたカム溝であり、
前記カム溝は、前記筒状部材が前記駆動軸に対して相対回動したときに前記偏心軸を半径方向に押動するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１３】
前記偏心軸支持手段は、前記駆動軸の端部に半径方向にスライド自在に係合するスライド部材であり、
前記第２のカムは、前記回転軸線に対し偏心させて前記筒状部材の内壁面に連設された内側円筒面であり、
かつ前記内側円筒面は、前記スライド部材の半径方向の両端部に外嵌するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１４】
前記スライド部材は、前記駆動軸の端面にオルダム継手を介して半径方向にスライド自在に支持されていることを特徴とする請求項１３に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１５】
前記駆動軸が回転している間に前記偏心軸の偏心量を変化させる第２の偏心量可変機構をさらに備え、
前記第２の偏心量可変機構は、
前記回転軸線に対し偏心しつつ平行に延びる回動軸の回りで回動自在に前記駆動軸の先端に軸支されてその外周近傍に前記偏心軸が立設されている平歯車と、
前記駆動軸に対して同軸にかつ相対回動自在に外嵌されつつ前記駆動軸と一体に回転可能な筒状部材と、
前記筒状部材の側面に設けられている第１のカムに係合しつつ前記回転軸線に沿って前後方向に往復動することにより、前記筒状部材を前記駆動軸に対して相対回動させる係合部材と、
前記係合部材を前後方向に往復動させる係合部材駆動手段と、を有し、
前記筒状部材は、前記平歯車と噛み合いつつ前記駆動軸に対して相対回動したときに前記平歯車を回動させる内歯歯車を具備していることを特徴とする請求項１０に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１６】
前記駆動軸が回転している間に前記偏心軸の偏心量を変化させる第３の偏心量可変機構をさらに備え、
前記第３の偏心量可変機構は、
前記回転軸線に対し偏心しつつ平行に延びる回動軸の回りで回動自在に前記駆動軸の先端に軸支されるとともに、その外周近傍に前記偏心軸が立設されている平歯車と、
前記駆動軸に対して同軸にかつ相対回転可能に外嵌された筒状部材と、
前記駆動軸を回転駆動する第１の駆動モータと、
前記第１の駆動モータの回転数に連動して前記筒状部材を回転駆動する第２の駆動モータと、を有しており、
前記第１および第２の駆動モータの作動を制御して前記平歯車を前記駆動軸に対して相対的に回動させることにより、前記偏心軸の偏心量を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１７】
前記駆動軸が回転している間に前記偏心軸の偏心量を変化させる第４の偏心量可変機構をさらに備え、
前記第４の偏心量可変機構は、
前記駆動軸と一体に回転する太陽歯車と、前記装置の基台に固定された内歯環状歯車と、前記太陽歯車および前記内歯環状歯車と噛み合いつつ前記太陽歯車の回りを公転する遊星歯車とを具備した遊星歯車機構を有しており、
前記偏心軸は、前記遊星歯車の外周近傍に立設されていることを特徴とする請求項１０に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【請求項１８】
前記駆動軸が回転している間に前記偏心軸の偏心量を変化させる第５の偏心量可変機構をさらに備え、
前記第５の偏心量可変機構は、
前記駆動軸と一体に回転する太陽歯車、前記装置の基台に回転自在に支持された内歯環状歯車、前記太陽歯車および前記内歯環状歯車と噛み合いつつ前記太陽歯車の回りを公転する遊星歯車を具備した遊星歯車機構と、
前記駆動軸を回転駆動する第１の駆動モータの回転数に連動して前記内歯環状歯車を回転駆動する第２の駆動モータと、を有しており、
前記偏心軸は、前記遊星歯車の外周近傍に立設されていることを特徴とする請求項１０に記載した電線の絶縁被覆をレーザー光で切断する装置。
【国際調査報告】
2011055785.tif 000032
2011055785.tif 000033
2011055785.tif 000034
2011055785.tif 000035